Urządzenia do rejestrowania obrazu ludzkich tkanek i organów nie są zbyt precyzyjne — zdjęcia RTG są czarno-białe i mało czytelne. Taki stan rzeczy utrudnia lekarzom skuteczne diagnozowanie. Dwójka naukowców wpadła na pomysł, jak dodać kolor do zdjęć rentgenowskich, a także znacznie polepszyć ich jakość. A pomógł im w tym akcelerator cząsteczek.
Czym jest akcelerator cząsteczek?
CERN (Europejska Organizacja Badań Jądrowych) to jeden z najważniejszych ośrodków naukowych w Europie. Centrum doświadczalne pod Genewą to przede wszystkim niezwykle zaawansowane badania. Tam właśnie znajduje się największy na świecie akcelerator, w którym naukowcy rozpędzają dwie przeciwbieżne wiązki protonów niemal do prędkości światła, doprowadzając do ich kolizji. Oprócz tego, że jest to głównie miejsce eksperymentów fizycznych, obserwacje badaczy przekładają się również na życie społeczeństwa. To z CERN-u pochodzi język HTML oraz protokół HTTP, prościej ujmując, to tam właśnie narodził się Internet.
Jak narodził się pomysł?
Jednym z największych wyzwań podczas tworzenia akceleratora była szczegółowa obserwacja zderzanych tam cząsteczek. Detektory, które miały dostarczać wyników śledzenia, musiały być niesamowicie precyzyjne. Tak powstał Medipix – układ chipów do wykrywania oraz obrazowania rejestrowanych cząstek. Technologia ma już ponad 20 lat i działa podobnie jak zwykła kamera. Rezultatem jest niezwykle dokładny obraz o wysokiej rozdzielczości i wysokim kontraście, nieosiągalny przez typowe skanery rentgenowskie.
MARS
Phil i Anthony Butler (prywatnie – ojciec i syn) wpadli na pomysł przeniesienia tej technologii na grunt medycyny. Obaj w ciągu dekady opracowali nowy rodzaj skanera o nazwie MARS. Potrafi on obrazować ludzkie ciało, z nieosiągalną do tej pory dokładnością. Obecna radiografia pozwala nam na uzyskanie obrazu 3D tylko poprzez zrobienie serii zdjęć pod różnymi kątami. Dodatkowo taki obraz jest czarno-biały, co w niektórych przypadkach nie wystarcza do prawidłowej diagnozy.
W odróżnieniu od tradycyjnej techniki skanowania – MARS rejestruje dokładne poziomy energetyczne promieni rentgenowskich, które uderzają w każdą cząstkę w ludzkim ciele. Dzięki temu powstają bardzo dokładne zdjęcia, na których oprócz złamań i pęknięć kości widać też tkanki miękkie tj. ścięgna czy mięśnie. MARS robi to w znacznie krótszym czasie niż dotychczasowe urządzenia. I co bardzo istotne, chory podczas badania otrzymuje znacznie mniejsze dawki promieniowania.
Mniejszy prototyp tego urządzenia został już przetestowany do wykrywania nowotworów, chorób kości i stawów, a także chorób naczyniowych powodujących ataki serca i udary mózgu. Wyniki, które uzyskano, są na tyle optymistyczne, że w nadchodzących miesiącach pacjenci ze schorzeniami ortopedycznymi i reumatologicznymi w Nowej Zelandii wezmą udział w pierwszym na świecie badaniu klinicznym z użyciem skanera MARS. Jeśli wyniki okażą się tak samo obiecujące, jak dotychczasowe testy, to wydaje się kwestią czasu kiedy technologia na stałe zagości w placówkach medycznych na całym świecie.
Opracowanie własne/Redakcja
Źródło:
